18.如图甲所示.光滑且足够长的平行金属导轨MN.PQ固定在同一水平面上.两导轨间距L=0.30 m.导轨电阻忽略不计.其间连接有固定电阻R=0.40 Ω.导轨上停放一质量m=0.10 kg.电阻r=0.20 Ω的金属杆ab.整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中.磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab.使之由静止开始运动.电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑.获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示. (1)利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动.并计算加速度的大小, (2)求第2 s末外力F的瞬时功率, (3)如果水平外力从静止开始拉动杆.其2 s内所做的功W=0.35 J.求金属杆上产生的焦耳热. 解析:(1)设路端电压为U.金属杆的运动速度为v.则感应电动势E=BLv.通过电阻R的电流I= 电阻R两端的电压U=IR= 由图乙可得U=kt.k=0.10 V/s 解得v=t 因为速度与时间成正比.所以金属杆做匀加速运动. 加速度a==1.0 m/s2 (2)在2 s末.速度v2=at=2.0 m/s. 电动势E=BLv2. 通过金属杆的电流I= 金属杆受安培力F安=BIL= 解得F安=7.5×10-2 N 设2 s末外力大小为F2.由牛顿第二定律 F2-F安=ma 解得F2=1.75×10-1 N 故2 s末时F2的瞬时功率 P=F2v2=0.35 W (3)设电路产生的焦耳热为Q.由能量守恒定律 W=Q+mv 解得Q=0.15 J 电阻R与金属杆的电阻r串联.产生焦耳热与电阻成正比 所以= 运用合比定理=. 而QR+Qr=Q 故在金属杆上产生的焦耳热Qr= 解得Qr=5.0×10-2 J 答案:(1)见解析 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2011?湖南二模)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻及=0.40Ω.导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻 r=0.20Ω长度也为 L=0.30m的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示,下列说法中不正确的是(  )

查看答案和解析>>

(2011?南通二模)图甲所示为用DIS系统测定木块与水平长木板间动摩擦因数的实验装置,实验中根据测得的多组数据描出木块的v-t图象如图乙所示.
(1)由图线可知木块做
匀加速直线
匀加速直线
运动.已知木块和发射器的总质量为M,悬挂钩码质量为m,当地重力加速度为g,根据图线的数据求出木块加速度大小为a,则木块和木板间动摩擦因数μ=
mg-(M+m)a
Mg
mg-(M+m)a
Mg

(2)为了保证木块运动过程中受恒力作用,实验中必须调整滑轮,使得
细线与木板平行
细线与木板平行

(3)你认为还可以利用该装置完成哪些探究实验?
探究加速度与力、质量的关系或测定匀变速直线运动的加速度等.
探究加速度与力、质量的关系或测定匀变速直线运动的加速度等.
(至少写一个).

查看答案和解析>>

(2011?宿迁模拟)如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是(  )

查看答案和解析>>

 (2012年5月山东省济宁市二模)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。则

A.0~t1时间内F对物体做的功为零

B.t2时刻物块A的速度最大

C.t3时刻物块A的动能最大

D.0~t3时间内F对物块A先做正功后做负功

查看答案和解析>>

(2011?河南模拟)如图甲所示,光滑水平面上有一个单匝均匀正方形铜线框,钱框质量为m,边长为a,总电阻为R.垂直于水平面的有界匀强磁场磁感应强度为B,磁场左、右边界相互平行,相距为b(b>3a).线框的MN边与磁场边界平行.在垂直于MN的水平恒力F作用下线框水平向右运动,t=0时MN边以速度v0进入磁场,t=t0时线框完全进入磁场,t=3t0时线框MN边以速度v0离开磁场.v-t图象如图乙所示.(  )

查看答案和解析>>


同步练习册答案